Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 14
REFERENCIAS Y LECTURAS RECOMENDADAS
1. ASHRAE, 1981 Handbook of Fundamentals, Atlanta,
Georgia, American Society of Heating, Refrigerating and
Air-Conditioning Engineers, 1981.
2. S. M. Elonka, “Cooling Towers”, Power, marzo, 1963.
3. W. F. Stoecker y J. W. Jones, Refrigeration and Air Conditioning,
2a. ed., McGraw-Hill, Nueva York, 1982.
4. L. D. Winiarski y B.A. Tichenor, “Model of Natural Draft
Cooling Tower Performance”, Journal of the Sanitary Engineering
Division, Proceedings of the American Society
of Civil Engineers, agosto, 1970.
PROBLEMAS*
Aire seco y atmosférico: humedad
específica y relativa
14-1C ¿Cuál es la diferencia entre aire seco y aire atmosférico?
14-2C ¿Es posible obtener aire saturado a partir de aire insaturado
sin agregar humedad? Explique.
14-3C ¿La humedad relativa del aire saturado es necesariamente
de 100 por ciento?
14-4C Se pasa aire húmedo por una sección de enfriamiento
donde se enfría y se deshumidifica. ¿Cómo cambian a) la humedad
específica, y b) la humedad relativa del aire durante
este proceso?
14-5C ¿El vapor de agua en el aire se puede tratar como un
gas ideal? Explique.
14-6C ¿Cómo compara usted la entalpía del vapor de agua
a 20 °C y 2 kPa con la entalpía del vapor de agua a 20 °C y
0.5 kPa?
14-7C ¿Cuál es la diferencia entre la humedad específica y
la humedad relativa?
14-8C ¿Cómo cambiarán a) la humedad específica, y b) la
humedad relativa del aire contenido en un cuarto bien sellado
cuando se calienta?
14-9C ¿Cómo cambiarán a) la humedad específica y b) la
humedad relativa del aire contenido en un cuarto bien sellado
cuando se enfría?
14-10C Considere un recipiente que contiene aire húmedo
a 3 atm y cuyas paredes son permeables al vapor de agua. El
aire del entorno a la presión de 1 atm contiene también algo
de humedad. ¿Es posible que el vapor de agua fluya desde el
entorno hacia el interior del recipiente? Explique.
14-11C ¿Por qué las tuberías de agua fría siempre se cubren
con chaquetas de barrera de vapor?
14-12C Explique cómo se determina la presión de vapor del
aire ambiente cuando se conocen la temperatura, la presión
total y la humedad relativa.
14-13 Un recipiente contiene 21 kg de aire seco y 0.3 kg de
vapor de agua a 30 °C y 100 kPa de presión total. Determine
a) la humedad específica, b) la humedad relativa, y c) el volumen
del recipiente.
14-14 Repita el problema 14-13 para una temperatura de 20 °C.
14-15 Un cuarto contiene aire a 20 °C y 98 kPa y una humedad
relativa de 85 por ciento. Determine a) la presión parcial
del aire seco, b) la humedad específica del aire, y c) la entalpía
por unidad de masa de aire seco.
14-16 Repita el problema 14-15 para una presión de 85 kPa.
14-17E Un cuarto contiene aire a 85 °F y 13.5 psia a una
humedad relativa de 60 por ciento. Determine a) la presión
parcial del aire seco, b) la humedad específica y c) la entalpía
por unidad de aire seco. Respuestas: a) 13.1 psia, b) 0.0169
lbm H 2 O/lbm aire seco, c) 39.0 Btu/lbm aire seco
14-18 Determine las masas de aire seco y vapor de agua
contenidas en un cuarto de 240 m 3 a 98 kPa, 23 °C y 50 por
ciento de humedad relativa. Respuestas: 273 kg, 2.5 kg
14-19E Aire húmedo a 75 psia y 500 °F y una relación de
humedad de 0.018 lbm H 2 O/lbm aire seco se expande a 15
psia en una tobera isentrópica. ¿Cuánto del vapor de agua inicial
se ha convertido en agua líquida a la salida de la tobera?
14-20 Aire húmedo a 100 kPa, 20 °C y 90 por ciento de
humedad relativa se comprime en un compresor isentrópico
de flujo estacionario a 800 kPa. ¿Cuál es la humedad relativa
del aire a la salida del compresor? Respuesta: 0.4 por ciento
Aire húmedo
800 kPa
W·
* Los problemas marcados con “C” son preguntas de concepto y se
exhorta a los estudiantes a contestarlas todas. Los problemas marcados
con una “E” están en unidades inglesas, y quienes utilizan unidades SI
pueden ignorarlos. Los problemas con un ícono son de comprensión
y se recomienda emplear un software como EES para resolverlos.
100 kPa
20 C, 90%
FIGURA P14-20